DE19506896A1 - Elektrischer Schalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Der Hintergrund der Erfindung wird anhand eines besonderen Anwendungsfalles erläutert. Andere Anwendungsfälle werden dem Leser leicht deutlich.

Wenn ein Kraftfahrzeug mit einem Tempomat ausgeschaltet wird, der eine gewählte Fahrgeschwindigkeit aufrechterhält, ohne daß der Fahrer das Gaspedal zu betätigen braucht, dann kommt ein Schalter zum Einsatz, der den Tempomat abschaltet, wenn die Bremsen betätigt werden.

Der Fahrzeug-Bremslichtschalter wird üblicher­ weise gegen eine Vorspannung durch die Bremspedal-Rückstellfeder geöffnet, wenn das Bremspedal freigegeben wird, und durch die Vorspannung geschlossen, wenn das Bremspedal gedrückt wird. Es wird ein getrennter Schalter zur Betätigung der Bremslichter verwendet, um das Risiko zu vermeiden, daß eine Überlastung im Bremslichtschaltkreis den Bremslichtschalter bis zu dem Punkt überhitzen könnte, der zu einem Erweichen des Kunststoffs führt, aus dem der Betätigungsmechanismus üblicherweise hergestellt ist. Sonst könnte es nämlich sein, daß das Loslassen des Bremspedals den Schalter in die geöffnete Stellung zurückkehren läßt, weil der Mechanismus erweicht ist. Dieser erweichte Betätigungsmecha­ nismus würde sich unweigerlich verformen, dann abkühlen und wieder aushärten, wenn kein Bremslichtstrom fließt. Wenn nun das nächste Mal die Bremse betätigt würde, wäre der Schalter fest und könnte nicht mehr schließen. Auf diese Weise könnte es passieren, daß sich der Tempomat nicht ausschalten läßt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Tempomat- Schalter zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein elektrischer Schalter mit einer Anzahl von Kolben, die teleskopisch ineinanderpassen und von denen jeder aus einer ausgefahrenen Position unabhängig vom anderen gegen eine Vorspannung einschiebbar ist, um zugehörige Schaltkontakte zu betätigen.

In einer Ausführungsform würden die Bremslichter von einem Kolben und der Tempomat durch Betätigen des anderen Kolbens betätigt. Wenn die Bremslichtkontakte zuviel Strom ziehen und dadurch ihren Kolben erweichen, dann kann selbst dann, wenn dieser beim nächsten Betätigen der Bremsen gedrückt bleiben würde, der die Tempomat-Kontakte steuernde Kolben in eine ausgefahrene Position zurückkehren, um den Tempomat abzuschalten. Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, getrennte Schalter für die Bremslichter und den Tempomat vorzusehen und es ist auch dicht erforderlich, einen Mechanismus einzubauen, der ihre getrennte Betätigung beim Niederdrücken des Bremspedals erlaubt.

In einer bevorzugten Ausführungsform hat der Schalter zwei Kolben, einen inneren und einen äußeren.

Um den Betrieb der bevorzugten Ausführungsform zu erleichtern hat der Schalter zweckmäßigerweise Anschläge, um die ausgefahrene Stellung jedes Kolbens zu begrenzen, so daß beide im ausgefahre­ nen Zustand miteinander fluchten.

Der äußere Kolben hat zweckmäßigerweise eine Steuerfläche, wobei ein jeweiliger beweglicher Schaltkontakt oder Schaltkontakte mit einem Steuerelement derart versehen sind, daß eine axiale Bewegung des äußeren Kolbens eine Bewegung des Steuerelements senkrecht zur Bewegungsrichtung des Kolbens bewirkt, um die jeweiligen Kontakte zu öffnen. Zweckmäßigerweise wird die axiale Bewegung des inneren Kolbens auf einen oder mehrere jeweilige bewegliche Kontakte übertragen. In dieser Anordnung aktiviert der innere Kolben zweckmäßigerweise die Bremslichter, so daß jedes Erweichen des inneren Kolbens außerhalb des äußeren Kolbens liegt und damit nicht die anschließende Betätigung des äußeren Kolbens stört.

Unter Anerkennung der Werte dieses Ausführungsbeispiels wird darauf hingewiesen, daß in einer anderen Ausführungsform ein Kraftfahrzeug einen Schalter der zuvor genannten Art aufweist, der so gestaltet ist, daß die beiden Kolben durch das Loslassen des Kfz-Bremspedals niedergedrückt werden, wobei die von dem inneren Kolben betätigten Schaltkontakte so angeordnet sind, daß sie die Bremslichter aktivieren, während die vom äußeren Kolben betätigten Schaltkontakte derart beaufschlagt sind, daß sie den Tempomat abschalten, wenn die Kfz-Bremsen betätigt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch ein Ausführungs­ beispiel; und

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung von Schaltkontakten des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1.

Der in der Zeichnung dargestellte elektrische Schalter dient dazu, die Bremslichter eines Kraftfahrzeugs zu betätigen und dann, wenn das Bremspedal gedrückt wird, gleichzeitig einen Tempomat abschaltet.

Ein Körper 2 besitzt ein Gehäuse 4 und enthält zwei Kolben 6 und 8, wobei der innere Kolben 6 teleskopisch in dem äußeren Kolben 8 steckt. In der dargestellten Ausführungsform sind die Kolben konzentrisch, d. h. sie haben eine gemeinsame Längsachse. Der äußere Kolben 8 hat einen Abschnitt 10 von vollem Durchmesser, der axial in einer Bohrung 12 des Körpers 2 verschiebbar ist, und zwar ebenfalls in einem Bereich 10 von vollem Durchmesser. Ein Zwischenteil 14 des Kolbens 8 erstreckt sich von einer Schul­ ter 16 mit einem reduzierten Durchmesser und ist in einem Abschnitt 18 von reduziertem Durchmesser der Bohrung 12 ver­ schiebbar. Ein weiterer Abschnitt 20 des Kolbens 8 erstreckt sich von einer Schulter 22 mit reduziertem Durchmesser und ist in einem Schlitz 24 eines Anschlags 26 verschiebbar, der an der Innenseite des Gehäuses 4 geformt ist. Der äußere Kolben 8 wird aus der Bohrung 10 von einer Feder 28 nach außen gedrückt, die im zusammengedrückten Zustand zwischen der Schulter 16 und einer Schulter 30 zwischen den Abschnitten 12 und 18 der Bohrung liegt. Die Auswärtsbewegung des Kolbens 8 wird von einer Schulter 32 begrenzt, die gegen den Anschlag 26 fährt. Das Ein- oder Niederdrücken des äußeren Kolbens 8 wird durch eine Schulter 22 begrenzt, die gegen die andere Seite des Anschlags 26 bewegt wird.

Der innere Kolben 6 ist in einer Bohrung 34 im äußeren Kolben 8 verschiebbar. Der Körper 2 besitzt einen Hohlraum 36 der von einer Wand 38 gegenüber der Bohrung 10 gebildet wird. Der innere Kolben 6 ist durch eine in der Wand 38 vorgesehene Öffnung 40 verschiebbar; er ist mit einem vergrößerten Endabschnitt 42 versehen, der an der Wand 38 anliegt und damit die Ausfahr­ bewegung des inneren Kolbens 6 begrenzt, wobei dann sein äußeres Ende 140 mit dem äußeren Ende 142 des äußeren Kolbens 8 fluchtet.

Der innere Kolben 6 weist ferner eine Sackbohrung 44 auf, in der eine Druckfeder 46 sitzt und mit ihrem anderen Ende an einer Schulter 48 eines Dorns 50 anliegt, der in die Sackbohrung 44 eingreift.

Der Dorn 50 ist an einen Topf 52 angeformt und steht von diesem vor, wobei der Topf 52 die Form eines Stopfens hat und fest in einer Stellung montiert ist, die den Hohlraum 36 verschließt. Zwei bewegliche Kontakte 56 sind auf einem beweglichen leitenden Kontaktträger 54 angebracht. Vier Schenkel 58 (siehe Fig. 2) führen den bewegbaren Kontaktträger 54 in verschiebbarer Weise im Topf 52. Eine Druckfeder 60 umgibt den Dorn 50 und drückt den bewegbaren Kontaktträger 54 gegen zwei feststehende Kontakte 62, um eine elektrisch leitende Verbindung zwischen Anschlüssen 63 herzustellen, wenn die Kontakte 56 und 62 geschlossen sind.

Die Anschlüsse 63 verbinden die Schaltkontakte 56 und 62 in der Bremslichtschaltung. Der Schalter wird so eingebaut, daß beim Drücken des Bremspedals die Kolben 6 und 8 freigegeben sind und sich unter dem Einfluß ihrer Federn 46 und 28 nach außen bewegen können. Diese Aktion bewirkt ein Schließen der Kontakte 56 und 62, so daß die Anschlüsse 63 miteinander verbunden werden, was den Bremslampen Strom zuführt.

Wenn das Bremspedal losgelassen wird, kehrt es unter der Einwirkung seiner Rückstellfeder in die ungedrückte obere Stellung zurück. Die Rückstellfeder ist stark genug, um beide Kolben 6 und 8 gegen die Wirkung von deren Federn 46 und 28 niederzudrücken.

Eine durch das Drücken des inneren Kolbens verursachte axiale Bewegung bewegt zunächst das vergrößerte Ende 42 des inneren Kolbens 6 gegen den bewegbaren Kontaktträger 54. Eine weitere axiale Bewegung wird dann auf den Kontaktträger 54 übertragen, und zwar gegen die Wirkung der Feder 60, so daß die Kontakte 56 und 62 geöffnet werden und die Bremslichter ausschalten.

Wenn bei leuchtenden Bremslichtern der Schalter mit Strom überlastet wird und die zugehörige Sicherung dabei nicht durchbrennt, dann kann im Bereich der Kontakte 56 und 62 soviel Wärme erzeugt werden, daß die umliegenden Kunststoffteile erweicht werden. Dadurch können sich der Dorn 50 und der Topf 52 erweichen und verformen. Wenn nun das Bremspedal gegen den Kolben 6 drückt, dann kann sich das erweichte Material trotz der Verformung zusammendrücken lassen und eine weitere Verformung kann auftreten. Die Kontakte 56 und 62 werden auf diese Weise geöffnet, aber wenn der Träger 54 warm genug ist, dann kann es außerdem zu einer Erweichung des vergrößerten Kopfes 42 des inneren Kolbens 6 kommen. Wenn die Kontakte 56 und 62 offen sind, setzt die Erwärmung aus und der Kunststoff kühlt sich ab, wobei er hart wird. Wie dem auch sei, es ist höchstwahrscheinlich, daß beim nächsten Betätigen der Bremsen der innere Kolben 6 festsitzt und sich nicht unter der Wirkung seiner Feder 44 nach außen bewegt, so daß die Kontakte 56 und 62 einander nicht berühren werden.

Wenn der Kolben 6 auch verwendet würde, um den Tempomat ab­ zuschalten, dann würde diese Abschaltung unwirksam sein.

Es sind jedoch ferner ein feststehender Kontakt 64 und ein beweglicher Kontakt 65 auf Trägern 68 und 70 angebracht, wobei zumindest der Träger 70, der den beweglichen Kontakt 66 trägt, aus einem nachgebenden, flexiblen Material hergestellt ist, beispielsweise aus Phosphorbronze. Die Träger 68 und 70 sind über Anschlüsse 76 an eine Tempomat-Schaltung angeschlossen. Der bewegliche Kontaktträger 70 weist an seinem freien Ende einen Haken 72 auf, der mit dem äußeren Kolben 8 in Eingriff steht. Eine axiale Bewegung des äußeren Kolbens 8 bewirkt, daß die konvexe Fläche 74 den Haken 72 in Querrichtung verlagert wird und damit die Kontakte 64 und 66 öffnet oder schließt, wodurch der Tempomat eingeschaltet wird, wenn der äußere Kolben 8 gedrückt ist, und ausgeschaltet wird, wenn der äußere Kolben 8 ausgefahren ist.

Obgleich der innere Kolben 6 verformt sein kann, liegt der Bereich, der höchstwahrscheinlich verformt ist, weil er zuvor erweicht wurde, in deutlichem Abstand zum Ende des äußeren Kolbens 8, so daß es nicht sehr wahrscheinlich ist, daß sich der äußere Kolben 8 auf dem inneren Kolben 6 festsetzt. Eine Betätigung des äußeren Kolbens wird daher zuverlässig den Tempomat einschalten bzw. abschalten, und zwar selbst dann, wenn der innere Kolben 6 aufgrund einer Überlastung des Bremsschalt­ kreises festsitzt.

Claims (6)

1. Elektrischer Schalter mit einer Anzahl von Kolben (6, 8), die teleskopisch ineinanderpassen und von denen jeder aus einer ausgefahrenen Position unabhängig vom anderen gegen eine Vorspannung einschiebbar ist, um zugehörige Schaltkon­ takte (56, 62; 64, 66) zu betätigen.

2. Schalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei Kol­ ben (6, 8), von denen einer ein innerer Kolben (6) und der andere ein äußerer Kolben (8) ist.

3. Schalter nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Anschlä­ ge (26, 38), die die Ausfahrbewegungen der Kolben (6, 8) derart begrenzen, daß deren äußere Enden (140, 142) mitein­ ander fluchten.

4. Schalter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Kolben (8) eine Steuerfläche (74) aufweist, auf der mindestens ein beweglicher Schaltkontakt (70) liegt und bei einer axialen Verschiebung des äußeren Kolbens (8) den oder die beweglichen Kontakte (70) senkrecht zur Bewegungs­ richtung des Kolbens (8) verlagert, um zugehörige Kon­ takte (66, 64) zu öffnen.

5. Schalter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die axiale Bewegung des inneren Kolbens (6) auf einen oder mehrere bewegliche Kontakte (62, 56) über­ tragbar ist.

6. Kraftfahrzeug mit einem Schalter nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es so ausgerüstet ist, daß die zwei Kolben (6, 8) durch Loslassen des Bremspedals niedergedrückt werden, wobei die vom inneren Kolben (6) betätigten Schaltkontakte (62, 56) die Bremslichter an­ steuern und die vom äußeren Kolben (8) betätigten Schaltkon­ takte (66, 64) einen Tempomat abschalten, wenn das Bremspe­ dal betätigt wird.